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3 人防地下室通风设计
3.1 概述
人防地下室建筑是建筑的一种类型，是为战时居民防空需要而建造的有一定的防护能力的建筑物。整个建筑是密闭的，其口部设计与通风设计，在战争空袭的条件下，能满足并能提供必要的生活条件，确保生命安全。
3.1.1 人防地下室通风设计，必须严格按GB50038-2005《人民防空地下室设计规范》进行。应确保战时的防护要求，满足战时与平时使用功能所必须的空气环境与工作条件。设计中可采取平战功能转换的措施。
3.1.2 口部平面布置：进风消波装置、扩散室、滤毒室、风机房等，一般布置在靠近人员出入的口部，而且要在相同的一侧。风机房与滤毒室用墙分割开，滤毒室的门开在防护密闭门8与密闭门9之间，风机房的门开向清洁区，如图3.1.1。
图3.1.1 口部平面布置
1-风机房；2-滤毒室；3-防毒通道；4-清洁区；5-染毒区；6-扩散室；7-掩蔽室；8-防护门；9-密闭门；10-防爆活门
3.1.3 通风系统设计：平时宜结合防火分区设置，战时按防护单元分别设置。防火分区与防护单元协调一致，以减少转换工作，保证战时使用。
3.1.4 通风方式：平时采用自然通风或机械通风。采用机械通风时，应能满足清洁通风、过滤通风、隔绝通风。三种通风方式，在使用中由一种通风方式转换到另一种通风方式，是靠关闭和开启系统中某些密闭阀来达到目的。
3.1.5 人员掩蔽所：按防护单元划分，掩蔽所面积不大于800m2，容纳的掩蔽人员，可按每人应占掩蔽面积计算。掩蔽面积是指供人员掩蔽使用的有效面积，不含口部房间、通道面积；不合通风给排水、供电等设备房间面积；不含厕所盥洗、洗消间的面积与建筑墙体占用面积。一等人员掩蔽室1.3m2／人，二等人员1 m2／人，防空专业队员掩蔽室3m2／人。一等人员掩蔽所系指地、局级以上机关人员掩蔽所，二等人员掩蔽所系指一般城市居民掩蔽所。
3.2 防护通风设计
3.2.1 设计参数
1 各类工程战时人员新风量按表3.2.1.1采用。
表3.2.1.1 战时人员新风量标准[m3/（人·h）]
2 战时清洁通风的室内空气温湿度宜按表3.2.1.2选用。
表3.2.1.2 战时清洁通风的室内温度和相对湿度
3 平时人员通风新风量标准宜按表3.2.1.3采用。
表3.2.1.3 平时人员通风新风量标准[m3/（人·h）]
注：过渡季节采用全新风时，人员新风量不宜小于30m3/（人·h）。
4 平时使用室内空气温度和相对湿度按表3.2.1.4选用。
表3.2.1.4 平时使用室内空气温度和相对湿度
注：1.冬季温度适用于集中采暖地区；2.车库冬季温度不应低于5℃。
5 人防地下室战时隔绝防护时间，以及隔绝防护时室内CO2的容许含量，应按表3.2.1.5采用。
表3.2.1.5 战时隔绝防护时间及CO2的容许含量
人防地下室隔绝防护时间应按下式进行计算：
t=1000·V·(y-y0)/(N·y1) （3-1）
式中：t-隔绝防护时间，h；
V-人防地下室密闭区容积，m3；
y-人防地下室室内CO2容许含量，%（应按表3.2.1.5采用）；
y0-隔绝防护前人防地下室室内CO2初始含量%，其值：医院急救、救护站隔绝防护前的新风量3～5m3/（人·h），取y0=0.72～0.46%，y≤1.5%；
专业队人员与二等人员掩蔽室隔绝防护前的新风3～5 m3/（人·h），取y0=0.72～0.46%，y≤2.0%；
y1-每人呼出CO2量，L/h。对掩蔽人员取20L/h，对工作人员取20～25L/h；
N-隔绝防护时室内实际容纳人数。
6 人防地下室平时各类房间换气次数可按表3.2.1.6。
表3.2.1.6 平时各类房间换气次数（次/h）
3.2.2 防护通风设计要点
1 清洁通风要求进风系统必须设有消波装置、粗过滤器、密闭阀门、通风机等。
2 滤毒通风要求防空地下室需保持正压30～40Pa，进风系统除清洁通风所必备的设备外，还应有过滤吸收器。暖通南社
3 排风分两种情况：
a 不设洗消间或简易洗消间的人防地下室，在厕所设防爆超压自动排气活门排出，其排风量按平时厕所间换气次数要求计算、选用防爆超压自动排气活门。
b 设洗消间或简易洗消间的人防地下室，在主要出入口设排风管排出，同时厕所设防爆超压自动排气活门排出。主要出入口排风管、密闭阀门的风量，按保证最小防毒通道的换气次数要求来计算。厕所间的防爆超压自动排气活门，按平时厕所间的换气次数要求计算风量，选用防爆超压自动排气活门的直径与数量。
4 战时主要出入口、二等人员掩蔽所的最小防毒通道保证30～40次/h的换气。其他类型的防空地下室最小防毒通道应保证40～50次／h的换气。当滤毒通风的计算新风量不能满足最小防毒通道的换气次数要求时，应按规定的换气次数确定其新风量。厕所间的防爆超压自动排气活门，按平时厕所间的换气次数要求计算风量和选用防爆超压自动排气活门的直径与数量。在战时要同时保证最小防毒通道的换气次数的超压排风量和厕所的超压排风。如出现新风量小不能同时满足，只能在运行中调整以保证防毒通道换气。
5 隔绝通风要求与外界隔绝（即不进新风不排风），内部空气进行循环。风机入口处设置的插板阀门打开，开风机循环室内空气。
3.2.3防护通风的进风系统设置
1 清洁通风与滤毒通风合用的系统：进风口，粗过滤器、送风管均应合用。如图3.2.3.1。
图3.2.3.1 清洁通风与滤毒通风合用系统
1-消波装置；2-粗过滤器；3-密闭阀门；4-过滤吸收器；5-通风机；6-换气堵头；7-插板阀；8-防火阀
通风方式转换、系统气流说明：
清洁通风系统气流：1→2→31→32→5→8→关闭密闭阀33，34；
滤毒通风系统气流：1→2→33→4→34→5→8→关闭密闭阀31，32；
隔绝通风系统气流为内部循环，开7→5→8→关闭密闭阀32，34。
2 平时人防地下室所需通风量与战时滤毒通风风量相差悬殊，但合用的一台手摇电动风机不能满足平时使用要求时，清洁通风与滤毒通风应分别设置通风机，其进风口、粗过滤器、送风管路均合用，如图3.2.3.2。按最大的风量选用消波装置、粗过滤器、防火阀及室内送风管道。
通风方式转换时，系统气流说明：
清洁通风系统气流：1→2→31→32→5→8→关密闭阀33，34，停风机51；
滤毒通风系统气流：1→2→33→4→34→51→8→关密闭阀31及32，停风机5；
隔绝通风系统气流：7→51→8→关密闭阀32，34，停风机5。
3 无滤毒要求而有抗冲击波要求的人防地下室通风系统，战时采用隔绝式通风，平时为清洁通风，不设过滤吸收器。如图3.2.3.3。
图3.2.3.3
1-消波装置；2-粗过滤器；3-密闭阀门；5-通风机；7-插板阀
4 测压装置：设有滤毒通风的防空地下室，在口部值班室或通风机房内设测压装置，设置方式如图3.2.3.4。
图3.2.3.4
1-测压板；2-U形管压差计或斜管压差计；3-连接软管；4-阀门；5-DN15镀锌钢管；6-密闭阀；7-进风百叶
5 染毒区进风管采用2～3mm厚的钢板焊接制作，并有5％的坡度坡向室外。
3.2.4 防护通风排风系统设置：防空地下室的排风系统由消波设施、密闭阀门、超压自动排气活门或防爆超压自动排气活门等防护通风设备组成。暖通
1 设防爆超压自动排气活门的排风系统如图3.2.4.1。防爆超压自动排气活门，可直接安装在墙上。穿越密闭墙的风管要采取密闭措施。
图3.2.4.1 防爆超压自动排风系统
1-防爆波活门（门式防爆悬板活门）；2-自动排气阀；①-扩散室；②-厕所；③-排风竖井
注：气流：→滤毒式通风时由②→2→①→1→③或由②→3→③
2 设简易消洗间自动排气阀门的排风系统如图3.2.4.2。
(a) （b）
图3.2.4.2 设简易洗消间和自动排气阀门的排风系统
1- 防爆波活门（门式防爆悬板活门）；2-自动排气阀；3-密闭阀；4-短管；5-排风管；
①-排风竖井；②-扩散室；③-简易洗消室；④-防毒通道
注：排风气流流向说明：清洁通风的排风，由室内过道→3b→②→1→通道或①排出（关闭3a密闭阀）滤毒通风的排风，由室内→2→③→4→④→3a→②→1→通道或①（关闭3b密闭阀）
3 设洗消间的排风系统如图3.2.4.3。
图3.2.4.3 洗消间的排风系统
1-防爆波活门（门式防爆悬板活门）；2-自动排气阀；3-密闭阀；4-短管；5-风管；①-排风竖井；②-扩散室；③-染毒通道；④-第一防毒通道；⑤-第二防毒通道；⑥-脱衣室；⑦-淋浴室；⑧-穿衣室
注：排风气流流向说明：清洁通风的排风，由室内→3a→3c→②→1→①关闭3b与3d；滤毒通风的排风，由室内→3a→3b→4a→4b→2→4c→3d→②→1→①关闭3
3.2.5 防护通风进排风系统部件的设计选用：
1 消波装置：根据清洁通风的风量及防护通风设备的允许压力要求来确定门式防爆悬板活门。详见表3.2.5.1。南社
表3.2.5.1 门式防爆悬板活门
2 防护通风系统中，进排风设备抗冲击波的允许压力值，可按表3.2.5.2。
表3.2.5.2 防护通风设备抗冲击波的允许压力值（MPa）
3 对扩散室的要求：扩散室可以用钢筋混凝土或厚度超过3mm的钢板制作，出风管位置于L/3处。如图3.2.5.1。
图3.2.5.1 扩散室中出风口布置
(a) 出风口设在侧墙（平面） (b) 出风口设在后墙（剖面）
4 平时与战时合用的消波装置：按最大风量选用，在染毒区的排风管应采用2～3mm厚的钢板焊制成型，并有0.5%的坡度坡向室外。
5 室外的排风口：尽可能采用竖井，但与进风分别设置时应设在进风主导风向的下风侧，风口距室外地面高不小于0.5m。
6 过滤吸取器：滤毒通风的新风量应满足表3.2.1.1人员新风量要求，且应满足最小防毒通道换气量要求。过滤吸收器性能见详表3.2.5.6.1、3.2.5.6.2、3.2.5.6.3。
表3.2.5.6.1 四桶式300型过滤吸收器
表3.2.5.6.2 75式330型和78式500型过滤吸收器
表3.2.5.6.3 SR型过滤吸收器
3.2.6 排风系统消波装置、密闭阀门、自动排气阀门或防爆超压自动排气活门等，设置方式按不同用途而定。根据风量按表3.2.6.1～3.2.6.2选用。
表3.2.6.1 密闭阀
表3.2.6.2 自动排气阀
1 厕所间的防爆超压自动排气活门或自动排气阀的设置按平时厕所的换气次数所需排风量确定。
2 洗消间及防毒通道处的防爆超压自动排气阀数量，按最小防毒通道的换气量30～50次／h风量确定。压差3O～50Pa。手动密闭阀、短管的风量同上，其管内风速小于6m／s。自动排气阀门与相邻的通风短管或密闭阀门应错开布置。自动排气阀门不应设在密闭门的门扇上。
3.2.7 手摇电动两用风机选用应根据风管系统压力损失和电源情况选择确定。如只供平时通风或滤毒通风，且有可靠电源时，应选择电动风机，如没有可靠的电源，应考虑手摇电动两用风机。性能参数详见表3.2.7.1。
表3.2.7.1 F270-1/2型电动手摇两用风机技术性能
3.3 柴油发电机房通风
3.3.1 柴油发电机房由发电机房、控制室、油库等组成。一般独立于人防布置，它可以处于染毒区。控制室设在密闭门以内的非染毒区。如图3.3.1。
图3.3.1 柴油发电机房布置
FM-防护密闭门；BM-密闭门
控制室与发电机房之间设简易的防毒通道，即两道密闭门所间隔的空间，此空间极小，仅保证门的开启，通常不做排风。暖通南社
柴油发电机房宜设单独的进排风系统，不与人防地下室合并。如果利用其它房间的空气进行通风时，蓄电池和厕所等房间的有害气体不得排入柴油发电机房。
3.3.2 柴油发电机房进风、排风的风量计算：
1 柴油机采用空气冷却时，按消除机房内余热计算进风量；
2 当柴油机采用水冷却时，按消除室内有害气体计算所需要的进风量。为简化计算，可按≥20m3/kWh计算进风量。
3 排风量为进风量减去燃烧空气量。柴油机燃烧空气量，可按7m3／kWh计算。清洁式通风时，柴油机可直接取机房内空气。隔绝防护通风时，单独引室外空气燃烧。吸气系统压力损失不宜超过1kPa。
表3.3.2.1 柴油发电机组散热量
表3.3.2.2 排烟管散热量Q3
注：保温材料导热系数取λ=0.15～0.20[W/(m·℃)]，厚度为50mm，烟气温度400℃～300℃，室温35℃。
3.3.3 柴油机房余热量计算：
1 柴油机采用开式水循环时，柴油发电机组的散热量按下式计算：
Q=Q1 Q2 Q3 （11-2）
式中：Q——柴油发电机组散热量，W；
Q1——柴油机散热量，见表3.3.2.1，W；
Q2——发电机散热量，见表3.3.2.2，W；
Q3——柴油机排烟管散热量，W。
2 柴油机采用闭式水循环时，柴油发电机组的散热量按下式计算：
Q=Q1 Q2 Q3 Q4 W （11-3）
式中：Q4——柴油机汽缸冷却管散入机房内热量，W。
Q4的数值由厂家样本提供。暖通南社
3.3.4 柴油机房的降温方式：
当室内外空气温差较大时，尽量利用室外空气降温；室外空气降温不能满足时，可用其他方式对机房进行降温。
3.3.5 柴油机的排烟系统：
柴油机的排烟口与排烟管要采用柔性连接，一般可采用带法兰的不锈钢波纹软管。两台或两台以上机组连接时，排烟支管上要设单向阀门。烟管在室内部分要有隔热处理，其表面温度≤60℃，排烟管出口处应设置消声装置。
3.3.6 人防地下室的蓄电池室可采用机械排风、自然进风。排风系统要单独自成系统。蓄电池室的排风量取10次／h换气。酸碱室取3次/h换气。进风量约为排风量的85%，使室内保持负压。排风口应上、下布置，上部排风量占总排风量的2／3，下部占1／3，见图3.3.6。排风口的风速取1～3m／s。排风管道应做防腐和防爆处理。排风机不得设在蓄电池室内。
3.3.7 柴油发电机房控制室所需的新风，一般由人防地下室或柴油发电机房进风系统供给。由柴油发电机房供新风时，应在进风管上设密闭阀和消声器。
3.3.8 柴油发电机房的储油间等附属房，也要设排风。排风管可并入发电机房排风系统。但储油间的排风支管上要装防火阀。
3.4 工程设计实例
二等人员掩蔽所，设有简易洗消间。平时作库房用，掩蔽室有窗井采光，战时采用挡窗板完善防护密闭。设计步骤如下：
3.4.1 了解设计条件，明确设计标准，计算掩蔽人数，计算清洁通风，滤毒通风的新风量。
1 计算人员掩蔽面积；掩蔽面积系指供人员掩蔽使用的有效面积。其值为人防地下室的净面积，扣除下列各部分面积：口部房间通道面积；通风、给排水、供电等专业设备房间面积；厕所、盥洗室面积。从建筑专业发给的作业平面中，计算得该工程的总掩蔽面积为255m2。
2 二等人员掩蔽所，据规范每人占有效面积1m2（二等人员系指城市居民）。
掩蔽人数为：n=255m2/（1m2/人）=255人
3 计算清洁通风新风量：
根据表3.2.1.1，清洁通风新风量5～7m3／（h·人），本工程取上限7m3／（h·人），总新风量L清=255人×7m3/（h·人）=1785 m3／h。
4 计算滤毒通风新风量：
根据表3.2.1.1，滤毒通风新风量2～3m3／（h·人），本工程取上限3m3／（h·人），
L滤＝255×3＝765m3／h
校核最小防毒通道的换气次数：本工程设有简易洗消，据规范要求，二等人员掩蔽室主要出入口的最小防毒通道，保证40次／h的换气。该项目最小防毒通道体积12.5m3。
L换＝40次／h×12.5m3＝500m3／h
滤毒通风新风量765m3／h＞500m3／h，取765m3／h。
图3.4.1 人防通风原理图
1-消波装置；2-粗过滤器；3-密闭阀门；4-过滤吸收器；5-通风机；6-换气堵头；7-插板阀；8-防火阀
3.4.2 选用人防通风设备
1 通风机选用：清洁通风与滤毒通风合用一台风机，按原理图3.4.2设计。
风机采用手摇电动两用风机，型号为F270－2型，性能：风量500～1100m3／h，风压1230～580Pa，电源三相380v，0.75kW，两台并联。暖通南社
2 过滤吸收器选用：
滤毒通风新风量为765m3／h，选用500型过滤吸收器两台并联。每台风量500 m3／h，压力损失700Pa。
3 粗过滤器选用：
清洁通风量为1785 m3／h，选用LWP－（x）型金属网油浸滤尘器，详国标T521，每个风量1000m3／h，初压力损失21Pa，两台并联。
4 消波装置选用：进风口部防爆波活门，一般由建筑专业设计选用。暖通专业要作校核，本工程应选用门式防爆悬板活门MH1800-3，通风量1800m3／h，v≤8m／s，抗冲击波0.3MPa。
3.4.3 排风设备选用
1 主要出入口设有简易洗消间，防毒通道体积为12.5m3，按40次／h换气计算，排风量为500m3／h。
2 进入简易洗消间的自动排气活门排风量为500m3／h，人防地下室战时通风按超压50Pa计算时，参考表3.2.6.2选用两个YF－200型。
A-A剖面图 1：50
图3.4.2 人防风机房大样
3 简易洗消间设有自动排气活门，空气排出经短管进入防毒通道。短管管径确定，取短管内风速不超过6m／s为宜，本工程短管直径D＝200mm，v＝4.5m／s。
4 排风管与密闭阀门确定：通过密闭阀和风管，直到扩散室的风量是500m3／h，风管内空气流速不大于6m／s，风管直径为D＝200mm，v=4.4m／s，密闭阀门按表11-14选用，D＝200mm，v＝4.42m／s。
5 防爆活门选用：排风量500m3／h，按表3.2.5.1选门式防爆悬板活门MH900－3，并与建筑专业核实。
3.4.4 旱厕自动排气活门的选型
简易洗消间设有自动排气活门，排至防毒通道，满足最小防毒通道的换气次数的同时，旱厕要设自动排气活门，以满足厕所间的换气。厕所换气次数按表3.2.1.6计算风量。该工程旱厕体积42m3，按10次／h换气，排风量为420m3／h。按表3.2.6.2选用YF－200，超压值30～100Pa，排风量120～500m3／h。该处门式防爆悬板活门选用MH900-3。
3.4.5 通风管道设计
1 进风管：指进风防爆活门扩散室与粗过滤器、密闭阀门、过滤吸收器到风机的吸入口之间的配管。这段管道要求有抗爆波能力，为此一般均采用2mm厚钢板焊制而成。清洁通风风管D＝300mm，密闭阀D=300mm。滤毒通风风管D＝200mm，密闭阀D＝200mm。
2 送风管：指风机出口至各房间的送风口之间的部分。送风管道出机房时应设防火阀，并与风机联锁。为了简化设计计算，送风管道风量按清洁通风工况送风量1785m3／h计算。风机出口一段风管空气流速不大于10m／s，主干管空气流速不大于6m／s，支风管空气流速不大于4．5m／s，支风管管径不小于130mm条件下，由风机出口到最远最不利送风口的送风管总长度不大于50m时，送风管道系统可不进行阻力计算。
由于地下室夏季比较潮湿，送风管道宜采用玻璃钢制品。
图3.4.2是通风机房的布置图。
未完待续...
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